Способ проходки шахтных стволов в обводненных породах Советский патент 1983 года по МПК E21D1/00 

4

о:) оо о

05

СПОСОБ ПРОХОДКИ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ В qBBOflHEHHblX ПОРОДАХ, включающий бурение скважины, вытеснение воды из породы подачей в нее воздуха, выдачу грунта и крепление, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости проходки, скважину бурят в центре ствола, а объем воздуха, подаваемого в породу, определяют зависимостью Q 2irKHtm, где Я - постоянная величина, равная 3,14; К - коэффициент фильтрации, м/сут; Н - напор водоносного горизонта, м вод.ст.; t - время выдачи породы и крепления, сут; щ-мощность водоносного горизонта; м.

/////////////// / // /

J

фуг,7

Изобретение отнгосится к горному делу, например к методам защиты от подземных вод при проходке шахтных стволов, и может быть использовано в промышленном, транспортном и коммунальном строиуельствах.

Известен способ проходки шахтных стволов с применением кессонных работ 1.

Недостатками способа являются его высокая стоимость, трудоемкость и вредные условия работы проходчиков.

Наиболее близким к изобретению по технической суш,ности, и достигаемому результату является способ проходки шахтных стволов в обводненных породах, включающий бурение центральной скважины, вытеснение воды из породы подачей в нее воздуха, выдачу грунта и крепление 2.

Недостатками способа являются пониже} ная производительность и сравнительно высокая стоимость проходки, обусловленная необходимостью сооружения скважин вокруг ствола, откачкой воды и повышенны.м расходом воздуха на его фильтрацию в ствол шахты.

Целью изобретения является снижение стоимости проходки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу проходки шахтных ство.лов в обводненных породах, включающе.му бурение скважины, вытеснение воды из породы подачей в нее воздуха, выдачу грунта и крепление, скважину бурят в центре ствола, а объем воздуха подаваемого в породу, определяют зависимостью

Q 2/7KHtm,

где/7 - постоянная величина, равная 3,14; К - коэффициент фильтрации м/сут; Н - напор водоносного горизонта, м

вод.ст; t - время выдачи породы и крепления,

сут;

ТП- - мощность водоносного горизонта, м,

На фиг. 1 показана фаза окончания проходки щахтного ствола в кровле водоносного горизонта; на фиг. 2 - фаза подачи воздуха в водоносный горизонт с одновре.менным возведением опускной крепи; на фиг. 3 - фаза проходки шахтного ствола

в обезвоженном участке водоносного горизонта; на фиг. 4 - фаза окончания проходки шахтного ствола.

В устойчивых породах 1 кровли водоносного горизонта 2, ограниченного снизу водоупором 3, осуществляют углубку шахтного ствола 4 и установку крепи 5 любым известным способом. Не доходя 1,5-2 м до водоносного горизонта 2, проходку прекращают. Из забоя шахтного ствола 4 бурят скважину 6 и оборудуют ее на всю мощность водоносного горизонта 2 фильтром 7, устанавливаемым на трубах 8. После чего герметизируют кольцевой зазор между стенкой скважины 6 и трубами 8, которые соединяются с воздухоподающей трубой 9. По трубам 9 и 8 подают сжатый воздух с давлением, превышающим напор воды в водоносном горизонте 2. Воздух, выходя из фильтра 7, оттесняет воду за контуром шахтного ствола 4. Необходимое количество сжатого воздуха, который должен доступить в пласт, определяют зависимостью

д 2ЯКШш, где Я - постоянная величина, равная 3,14;

К - коэффициент фильтрации м/сут; Н - напор водоносного горизонта, -м

вод.ст.; t -- время выдачи грунта и крепление,

сут;

ГП - мощность водоносного горизонта, .м. Одновременно с подачей воздуха в шахтном стволе 4 устанавливают опускную крепь 10.

Рассчитанный объем воздуха оттесняет воду от ствола на требуемое расстояние L. После закачки расчетного количества воздуха его подачу в пласт прекращают, скважину 6 ликвидируют и начинают углубку шахтного ствола 4.

Оттесненная жидкость в процессе проходки начинает движение к шахтно.му стволу и достигает его лишь после того, как водоносный горизонт 2 пройден и перекрыт опускной крепью 10.

Использование предлагае.мого изобретения позволяет значительно снизить стоимость проходки шахтных стволов за счет уменьшения объема работ по бурению скважин, сокращения объема подаваемого воздуха и исключения мероприятий по откачке воды.

6

.г V

&